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[스크랩] 전자기펄스탄-EMP

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과학

2013. 3. 8.

 

전자기펄스탄
강력한 전자기파 발생… 통신망·컴퓨터 `올 스톱' / 2011.04.12
 
EMP탄이 대도시 상공에서 폭발할 때의 상상도.  출처 : 미 하원 군사위 발간 보고서

 

 탈냉전 이후 선진 각국에서는 대량살상무기에 대한 국제사회의 규제에서 벗어날 수 있는 비살상무기(NLW - Non Lethal Weapon) 개발에 관심을 기울이고 있다. 비살상무기는 인명에 가해지는 위해 요소를 최소화하면서 일시적으로 대상을 무력화시키는 기술에서부터 장비를 못 쓰게 만드는 것까지 아주 다양한 이론과 장치를 사용하는 무기체계다. 그중에서 위력과 효과면에서 크게 각광받고 있는 무기가 바로 전자기펄스탄(EMP : Electro-Magnetic Pulse Munition)이다.

투하·미사일 장착·휴대용 등 다양

 전자기펄스(EMP) 현상을 최초로 발견한 것은 1962년 미국 샌드존스톤 섬에서 실시한 핵실험 때였다. 이때 실험 지점으로부터 1400km 떨어진 하와이에서 가로등이 꺼지고 통신전자 및 일반 전기시설이 작동을 멈추는 등 많은 피해를 입었다. 그 당시에는 무엇이 원인인지 알 수 없었지만 나중에 핵폭발로 일어난 고성능 전자기펄스(EMP)가 원인이라는 사실을 알게 됐다.

 최근에 미국ㆍ러시아ㆍ프랑스 등 선진국을 중심으로 이러한 EMP효과를 이용해 무기 체계화시키려는 연구를 활발히 진행 중인 것으로 알려져 있으나 연구 진행 상황이나 실전 배치 여부 등은 철저히 극비에 부치고 있다.

 EMP의 발생 원리를 개략적으로 살펴보면, 핵무기가 폭발하면서 발생되는 높은 에너지의 감마선이 낮은 에너지인 공기 분자(산소나 질소)와 충돌하면 `고에너지의 전자’를 방출하게 된다. 이 방출된 고에너지의 전자는 지구 자기장의 영향으로 사이클로트론(큰 물결 진동) 운동을 하면서 강력한 EMP를 광범위한 지역에 발생시켜 전자기기를 파괴하거나 장애를 일으킨다.

 EMP는 핵전자기펄스(NEMP)와 비핵전자기펄스(NNEMP)로 구분된다.

핵전자기펄스는 핵폭발 시 방출되는 대규모의 전자기파(감마선·중성자)를 이용하는 방식으로 당연히 피해 영역이나 정도가 매우 넓고 치명적이지만 모두가 공멸할 수 있는 핵폭발이 일어난다는 점에서 실전에 사용하기가 매우 어려운 실정이다.

반면에 위력은 작으나 통제가 가능하고 필요한 영역에 요구되는 만큼의 피해를 줄 수 있는 비핵전자기펄스가 훨씬 더 효과적이라고 할 수 있다.

 비핵전자기펄스탄은 우라늄이나 플루토늄 같은 핵물질을 사용하지 않으면서 핵EMP탄에 버금가는 효과를 발휘하기 위해서 지속시간이 짧은 강력한 전자기파를 발생시켜야 하므로 고전압 대전류 펄스발생장치와 순간적으로 강력한 전기 에너지를 발생시키는 대전력 전원장치를 필요로 하며 일반적으로 화약 에너지를 이용한 자장압축변환기(MCG : Magneto-Cumulative Generator)를 사용한다.

 EMP는 항공기 투하용 폭탄, 각종 미사일에 장착되는 단일 EMP탄두, 폭탄의 자탄 탄두 및 소·중·대구경 야포탄 혹은 가방 등으로 위장이 가능한 휴대용탄 등 사용 목적에 따라 다양하게 운용할 수 있다. 이 중에서 각종 유도탄ㆍ폭탄 등에 사용되는 EMP탄두는 수십억 와트급의 협대역 전자파를 방사해 피해 반경이 1km를 넘는 것으로 알려져 있다.

항공기·땅속 전자장비까지 `먹통'

 유사시 EMP탄이 폭발하면 지상에 있는 항공기ㆍ통신망 등 군사장비뿐만 아니라 땅속의 벙커에도 환기통로나 통신용 안테나를 통해 강력한 에너지가 흘러들어 가서 별도의 차폐장치가 돼 있지 않은 모든 전자회로를 파괴할 수 있다. 군사장비뿐만 아니라 일반인들이 사용하는 텔레비전ㆍ자동차ㆍ휴대폰 등 반도체로 작동하는 전자기기는 모두 망가져서 못 쓰게 되므로 100년 전의 세상으로 되돌아가게 된다.

 이와 같이 EMP탄은 핵폭발처럼 엄청난 위력의 전자기파를 발생시켜 통신망, 전기 전자장비 및 컴퓨터 네트워크 등 인프라를 마비시키는 무기로 인명 피해는 거의 없지만 재앙에 가까운 경제사회적인 대혼란을 야기할 수 있다는 점에서 가공할 신무기로 떠오르고 있다. 앞으로 이 무기가 실용화될 경우 그동안 전사박물관에 보관해 두었던 M1소총부대의 구식 전술교범을 다시 펼쳐야 될 날이 올지도 모를 일이다.

 <황태연 국방기술품질원 선임연구원>

출처; http://kookbang.dema.mil.kr/kdd/GisaView.jsp?menuCd=2004&menuSeq=47&menuCnt=&writeDate=20110412&kindSeq=1&writeDateChk=20110412

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EMP탄의 원리와 방어

목차

1. 초록
2. 서론
3. 본론
ㅁ. EMP정의
ㅁ. EMP탄의 역사
ㅂ. strafish Prime 핵실험
ㅁ. EMP탄의 원리와 구조
ㅂ.콤프턴 효과
ㅂ.Compton효과에 따른 EMP생성
ㅂ.펄스전력공급장치
ㅁ. EMP탄의 구조와 폭발순서
ㅂ. 내부구조&외부구조
ㅂ. 폭발순서
ㅁ. EMP탄 이용사례
ㅂ. 미국-이라크
ㅂ. 중국-대만-미국
ㅂ. 스웨덴
ㅁ. 피해상황
ㅁ. 방어책
참고문헌

본문내용

I. 초록
e폭탄이라 불리는 전자기 펄스(EMP·Electromagnetic Pulse)탄은 사람에게는 피해를 주지 않고 상대방의 전자 장비를 무력화하는 신종 무기이다. 전자기 펄스 방출장치로 이뤄진 e폭탄은 크루즈미사일에 탑재돼 적진 상공으로 날아간다. 미국은 e폭탄으로 이라크 내의 통신망과 레이더를 망가뜨려 개전 초기에 이라크의 눈과 귀를 멀게 한다. 문제는 e폭탄이 도시에서 폭발하면 텔레비전, 형광등, 자동차, 컴퓨터, 휴대전화 등 반도체로 작동하는 전자기기는 모두 망가져 100년 전의 세상으로 되돌아간다는 점이다. 이 무기에서 나오는 강력한 전자기 펄스가 안테나와 전력선을 타고 이동해 민간, 군사용 가리지 않고 수백m 내의 전자장치를 모두 파괴할 수 있다.
e폭탄의 원리는 1925년 물리학자 콤프턴이 발견했다. 고 에너지 상태의 빛(광자)을 원자번호가 낮은 원자에 쏘면 전자를 방출한다는 것이 ‘콤프턴 효과’다. 나아가 그 전자가 잇따라 충돌하는 원자로부터 새로운 이온화 전자를 튕겨냄에 따라 폭발 중심에서부터 방사상으로 퍼지는 전기장과 직각으로 교차하는 자기장을 발생시킨다. 이러한 전기장, 자기장이 자자기, 무기의 파편 등에 의해 어지럽혀지면 강력한 전자 펄스가 생기는 원리이다. 이 원리를 이용해 e폭탄 내부에서 초기 전자기 펄스가 만들어지고, 이를 수천만 암페어의 강한 전자기 펄스로 압축하는 것이 ‘플럭스압축장치(FCG)’다. 전자기 펄스가 지면으로 반사돼 반도체를 강타하면 반도체는 마치 전기판에서 프라이 되듯 가열돼 파기된다.
미국이나 일본 등 선진국에서는 EMP탄의 피해를 최대한 막기 위해 노력중이다. 이론적으로는 EMP의 피해를 막을 수 있다. ‘패러데이 상자’를 통해 낙뢰 같은 큰 전류가 순식간에 흐를 때도 패러데이 상자 안에는 전자파에 대한 피해를 입지 않게 된다. 그 이유는 큰 전류가 금속상자의 표면에 흐르고 있다고 해도 내부는 등전위로 유지되기 때문이다

출처 : 산소캡슐 & 재난챔버
글쓴이 : O2 Capsule 원글보기
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